CN214169173U - 一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，包括基坑钢管柱、地层、基坑底板和钢管立柱桩；地层顶部设有以基坑钢管柱中轴线为轴线的锥形坑；钢管立柱桩侧壁设有凿毛段；混凝土垫层与基坑底板之间、钢管立柱桩顶部及凿毛段均设有防水层；基坑钢管柱与基坑底板之间设有防水涂料层。本实用新型的有益效果是：利用锥形坑内的基坑底板和防水层将钢管立柱桩顶部与混凝土垫层隔开，解决了现有结构中地层腐蚀性水体易渗过混凝土垫层与钢管立柱桩顶部的接触面继而腐蚀基坑钢管柱的问题；有效提高了防水效果，保证了基坑质量与安全，避免了渗漏点修复处理造成的工期延后及经济损失。

Description

一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体地指一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构。

背景技术

随着城市建设发展，人口密度增长，地下空间的开发与利用愈发受到重视，各种类型的地下工程、大型深基坑工程随之日益增多，高效、经济的深基坑施工方法显得尤为重要。现有常见的深基坑支护防水施工结构如图1所示，该防水施工结构的主要施工工序如下：(1)基坑围护结构施工；(2)钢管立柱桩7施工、基坑钢管柱1施工：将基坑钢管柱1插入到钢管立柱桩7内一定深度；(3)基坑内支撑和基坑开挖交替施工：直至开挖到混凝土垫层6(也称底板垫层)底标高；(4)钢管立柱桩7破桩头：使钢管立柱桩7的桩顶标高与基坑底平齐；(5)混凝土垫层6防水施工：基坑钢管柱1与混凝土垫层6接触位置设置防水涂料；(6)进一步防水节点处理：在基坑钢管柱1上焊接止水钢板环4，基坑钢管柱1上刷防水涂料层3，混凝土垫层6上铺设防水层5(也称防水卷材)；(7)浇筑基坑底板2混凝土；(8)基坑侧墙等其他工序作业，施工完毕后的结构示意图如图1所示。

实践证明，经妥善施工，该方案中底板垫层上铺设的防水卷材能有效隔绝基坑底板与地层流体的接触，阻止或减缓地层流体对底板混凝土的渗透；基坑钢管柱周边刷的防水涂料层和止水钢板，能有效延长地层流体沿基坑底板与基坑钢管柱接触面向上渗透路径的长度，并降低沿该路径渗透的渗透系数。

但工程实践表明，在滨海工况下，由于地层水体含盐量高，对金属、混凝土均具有腐蚀性，因此除了上述的沿基坑底板混凝土渗透、沿基坑钢管柱与基坑底板接触面渗透之外，仍有第三种渗漏方式，即：高腐蚀性的地层流体渗入底板垫层与钢管立柱桩顶部的接触面，腐蚀破坏基坑钢管柱，最终向上腐蚀形成渗流通道，进而导致基坑渗漏，使防水节点失效，基坑安全、质量受到影响，且渗漏点修复处理会拖延工期、降低工程经济效益。分析认为，该种渗漏方式的原因如下：

(1)渗透路径短：地层流体穿过底板垫层与钢管立柱桩顶部的环形接触面即可接触到基坑钢管柱，渗透路径的长度等于该环形的宽度，而通常情况下，该环形的宽度一般只有5cm～10cm；

(2)基坑钢管柱表面防腐处理存在缺陷：基坑钢管柱表面往往会涂刷防腐涂料，但在基坑钢管柱存储、吊装过程中，难免会因磕碰而损坏防腐涂层。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有基坑钢管柱与底板防水节点的施工结构无法适用于滨海环境的问题，提供一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，包括基坑钢管柱、地层和钢管立柱桩；所述钢管立柱桩底部插入所述地层；所述基坑钢管柱底部插入所述钢管立柱桩内；所述地层顶部沿所述基坑钢管柱的外周设有底部低于所述钢管立柱桩顶部的锥形坑；所述锥形坑的坡面及所述地层顶部铺设有混凝土垫层；所述钢管立柱桩位于所述锥形坑底部以上的侧壁设有凿毛段；所述混凝土垫层顶部、所述钢管立柱桩的所述凿毛段及顶部铺设有防水层；所述基坑钢管柱的侧壁设有防水涂料层和止水钢板环；所述防水层顶部及所述防水涂料层外侧设有基坑底板。

进一步，所述防水层包括防水卷材和密封胶；至少所述钢管立柱桩顶部和所述凿毛段设有所述密封胶；所述密封胶上铺设有所述防水卷材；所述防水卷材有多个，多个所述防水卷材通过所述密封胶连接。

进一步，所述钢管立柱桩顶部的所述防水卷材呈圆环形；该圆环形防水卷材的内侧端与所述防水涂料层的接缝处、该圆环形防水卷材的外侧端与所述凿毛段的防水卷材的接缝处、所述凿毛段的防水卷材与所述混凝土垫层顶部的防水卷材的接缝处均设有所述密封胶并通过所述密封胶粘连为整体结构。通过密封胶将各接缝处连接为整体结构，使防水层形成更有效的全封闭防水结构体系，防水效果更好。

进一步，所述锥形坑的底部低于所述凿毛段底部；所述凿毛段顶部平齐或低于所述锥形坑的顶部。

进一步，所述止水钢板环水平设于所述基坑钢管柱位于所述基坑底板内高度的二分之一位置。

进一步，所述锥形坑为圆锥形，所述锥形坑的深度为0.5～1.5米，所述锥形坑的坡比为1∶0.5～1∶2。

本实用新型施工结构的有益效果是：通过沿基坑钢管柱的外周设置的底部低于钢管立柱桩顶部的锥形坑，可延长地层流体的渗透路径，并在渗漏路径内形成有至少两层防水层，可有效阻隔地层流体通过钢管立柱桩顶部渗透至基坑钢管柱。通过基坑底板对锥形坑内防水层的压迫，使防水层与钢管柱立柱侧壁贴合紧密，进一步保证防水层施工质量和防水效果。通过在基坑钢管柱侧壁设置防水涂料层，可覆盖基坑钢管柱表面原有防腐涂层破损部位，防止基坑钢管柱发生腐蚀破坏，保证基坑钢管柱的防水稳定性。本实用新型的施工结构非常适用于地层水体含盐量高的滨海工况下深基坑钢管柱与底板防水节点的施工，有效杜绝了所有可能出现渗漏的节点，避免了渗漏点修复处理造成的工期延后及经济损失。

附图说明

图1为现有基坑钢管柱与底板防水节点施工结构的剖视结构示意图。

图2为本实用新型滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构的剖视结构示意图。

图3为图2中施工结构施工过程示意图。

图中：1-基坑钢管柱；2-基坑底板；3-防水涂料层；4-止水钢板环；5-防水层；6-混凝土垫层；7-钢管立柱桩；7.1-凿毛段；8-地层；9-锥形坑。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图2所示的滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，包括基坑钢管柱1、地层8、基坑底板2和钢管立柱桩7；钢管立柱桩7顶部设于基坑底板2内，钢管立柱桩7底部插入地层8；基坑钢管柱1底部插入钢管立柱桩7内，基坑钢管柱1顶部伸出至基坑底板2顶部以上。需要说明的是，本实施例的基坑钢管柱1和钢管立柱桩7可以现场制作，也可以提前预制，提前预制的基坑钢管柱1和钢管立柱桩7可在出厂时完成装配并安装止水钢板环4；若基坑钢管柱1和钢管立柱桩7采用现场装配，止水钢板环4也可提起预制在基坑钢管柱1上。本实施例的止水钢板环4优选水平设于基坑钢管柱1位于基坑底板2内高度的二分之一位置。

本实施例的施工结构的特点在于：地层8顶部沿基坑钢管柱1的外周设有底部低于钢管立柱桩7顶部的锥形坑9，锥形坑9优选为圆锥形，当然也可以是方锥形，锥形坑9的深度为0.5～1.5米，锥形坑9的坡比为1∶0.5～1∶2，锥形坑9具体的深度和坡度由地层8性质决定。比如，当地层流体内含盐量较高时，锥形坑9的深度优选为1.5米，而锥形坑9的坡比优选为1∶2。再比如，当地层流体内含盐量较低时，锥形坑9的深度优选为0.5米，锥形坑9的坡比为1∶0.5。锥形坑9的坡面及地层8顶部铺设有混凝土垫层6；钢管立柱桩7位于锥形坑9底部以上的侧壁设有凿毛段7.1；混凝土垫层6顶部、钢管立柱桩7的凿毛段7.1及顶部铺设有防水层5；基坑钢管柱1的侧壁设有防水涂料层3和止水钢板环4；防水层5顶部及防水涂料层3外侧设有基坑底板2。

本实施例的防水层5包括防水卷材和密封胶；至少钢管立柱桩7顶部和凿毛段7.1设有密封胶；密封胶上铺设有防水卷材；防水卷材有多个，多个防水卷材通过密封胶连接。比如，凿毛段7.1可先涂刷有密封胶，再覆盖有多个防水卷材，防水卷材之间的接缝处用密封胶连接。

钢管立柱桩7顶部的防水卷材呈圆环形；该圆环形防水卷材的内侧端与防水涂料层3的接缝处、该圆环形防水卷材的外侧端与凿毛段7.1的防水卷材的接缝处、凿毛段7.1的防水卷材与混凝土垫层6顶部的防水卷材的接缝处均设有密封胶并通过密封胶粘连为整体结构。通过密封胶将上述各个接缝处密封，完全阻隔了地层流体可能渗透的路径，尤其是相比如图1所示的传统施工结构而言，钢管立柱桩7顶部可能存在的渗透路径被完全阻隔，同时地层流体渗透至基坑钢管柱1的路径也被延长，防水效果更好，结构寿命更长，防水更持久。

锥形坑9的底部低于凿毛段7.1底部，即锥形坑9底部与凿毛段7.1底部之间的高度差为混凝土垫层6的厚度，待锥形坑9坡面铺设混凝土垫层6后，混凝土垫层6底部与凿毛段7.1底部处于同一水平面。凿毛段7.1顶部平齐或低于锥形坑9的顶部，本实施例中优选凿毛段7.1顶部平齐锥形坑9的顶部，即钢管立柱桩7上端破除后，对钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁进行凿毛处理，使钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁形成凿毛段7.1，钢管立柱桩7顶部即凿毛段7.1顶部与混凝土垫层6底标高处于同一水平面。

本实施例滨海深基坑钢管柱1与底板防水节点施工方法，包括以下步骤：

步骤一：将钢管立柱桩7底部插入至拟施工基坑底板2以下的地层8，基坑钢管柱1底部插入钢管立柱桩7中，基坑开挖至拟施工混凝土垫层6的水平底标高。在基坑钢管柱1上焊接止水钢板环4，止水钢板环4的焊接高度为钢管立柱桩7顶部拟施工的基坑底板2厚度的二分之一。

步骤二：在基坑钢管柱1的外周对基坑进行二次开挖，使基坑在钢管立柱桩7外周形成底部低于钢管立柱桩7顶部的锥形坑9。锥形坑9的深度为0.5～1.5米，根据地层8性质的不同，锥形坑9的坡比为1∶0.5～1∶2。

破除钢管立柱桩7位于混凝土垫层6底标高以上的部分，并对钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁进行凿毛处理，使钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁形成凿毛段7.1；需要说明的是，钢管立柱桩7的破除可以在步骤一以后并在步骤二以前，即基坑开挖至拟施工混凝土垫层6的水平底标高后，即可对钢管立柱桩7顶部进行破除作业，使钢管立柱桩7顶部与拟施工混凝土垫层6的水平底标高平齐；再进行步骤二中的二次开挖，形成锥形坑9后，再对钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁进行凿毛处理。

步骤三：在锥形坑9的坡面及基坑底部铺设混凝土垫层6；锥形坑9底部的混凝土垫层6的顶部与凿毛段7.1的底部为同一水平面；对锥形坑9的坡面上的混凝土垫层6进行抹平处理。

步骤四：在混凝土垫层6顶部及钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁及顶部铺设防水层5；在基坑钢管柱1侧壁涂刷防水涂料层3；其中，在钢管立柱桩7位于锥形坑9以上的侧壁铺设的防水层5铺设在凿毛段7.1。防水层5的施工包括防水卷材和密封胶的施工，钢管立柱桩7顶部的防水卷材呈圆环形；该圆环形防水卷材的内侧端与基坑钢管柱1侧壁的防水涂料层3的接缝处、该圆环形防水卷材的外侧端与凿毛段7.1的防水卷材的接缝处、凿毛段7.1的防水卷材与混凝土垫层6顶部的防水卷材的接缝处均设有密封胶并通过密封胶密封粘连为密封防水效果更好的防水结构体系。

步骤五：在防水层5顶部进行基坑底板2施工。

具体施工过程如图3所示，图3中a区域所示的施工步骤一包括：钢管立柱桩7底部插入地层8，基坑钢管柱1部分插入钢管立柱桩7中，基坑的内支撑和开挖交替施工，基坑开挖过程中需进行基坑降水，直至开挖到混凝土垫层6底标高。

图3中b区域所示的施工步骤二包括：在地层8顶部以基坑钢管柱1中轴线为轴线开挖出锥形坑9；并破除钢管立柱桩7高于地层8的部分，再对锥形坑9以上的钢管立柱桩7侧面进行凿毛处理，使钢管立柱桩7位于地层8以上的侧壁形成凿毛段7.1；再将止水钢板环4焊接在基坑钢管柱1上，焊接高度为钢管立柱桩7顶部拟施工的基坑底板2厚度的二分之一。

图3中c区域所示的施工步骤三包括：在步骤二施工完成后，在锥形坑9及地层8顶部铺设混凝土垫层6；其中，锥形坑9底部的混凝土垫层6顶部与凿毛段7.1的底部保持同一水平面，并对锥形坑9的坡面上的混凝土垫层6进行抹平操作。

图3中d区域所示的施工步骤四包括：在步骤三施工完成后，在混凝土垫层6上、钢管立柱桩7顶部及凿毛段7.1铺设防水层5，其中，钢管立柱桩7顶部和凿毛段7.1先涂刷密封胶，再铺设防水卷材。再在基坑钢管柱1侧壁涂刷防水涂料层3。进一步，在钢管立柱桩7顶部的防水卷材与基坑钢管柱1侧壁的防水涂料层3的接缝处、钢管立柱桩7顶部的防水卷材与凿毛段7.1的防水卷材的接缝处、凿毛段7.1的防水卷材与混凝土垫层6顶部的防水卷材的接缝处均设有密封胶。

图3中e区域所示的施工步骤五包括：在步骤四施工完成后，在防水层5上方进行基坑底板2施工。基坑底板2的高度小于等于防水涂料层3的高度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，包括基坑钢管柱、地层和钢管立柱桩；所述钢管立柱桩底部插入所述地层；所述基坑钢管柱底部插入所述钢管立柱桩内；其特征在于：所述地层顶部沿所述基坑钢管柱的外周设有底部低于所述钢管立柱桩顶部的锥形坑；所述锥形坑的坡面及所述地层顶部铺设有混凝土垫层；所述钢管立柱桩位于所述锥形坑底部以上的侧壁设有凿毛段；所述混凝土垫层顶部、所述钢管立柱桩的所述凿毛段及顶部铺设有防水层；所述基坑钢管柱的侧壁设有防水涂料层和止水钢板环；所述防水层顶部及所述防水涂料层外侧设有基坑底板。

2.根据权利要求1所述的一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，其特征在于：所述防水层包括防水卷材和密封胶；至少所述钢管立柱桩顶部和所述凿毛段设有所述密封胶；所述密封胶上铺设有所述防水卷材；所述防水卷材有多个，多个所述防水卷材通过所述密封胶连接。

3.根据权利要求2所述的一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，其特征在于：所述钢管立柱桩顶部的所述防水卷材呈圆环形；该圆环形防水卷材的内侧端与所述防水涂料层的接缝处、该圆环形防水卷材的外侧端与所述凿毛段的防水卷材的接缝处、所述凿毛段的防水卷材与所述混凝土垫层顶部的防水卷材的接缝处均设有所述密封胶并通过所述密封胶粘连为整体结构。

4.根据权利要求1所述的一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，其特征在于：所述锥形坑的底部低于所述凿毛段底部；所述凿毛段顶部平齐或低于所述锥形坑的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，其特征在于：所述止水钢板环水平设于所述基坑钢管柱位于所述基坑底板内高度的二分之一位置。

6.根据权利要求1所述的一种滨海深基坑钢管柱与底板防水节点施工结构，其特征在于：所述锥形坑为圆锥形，所述锥形坑的深度为0.5～1.5米，所述锥形坑的坡比为1∶0.5～1∶2。

Images